矢荅剌知丸對大鼠腦缺血再灌注損傷的研究進展

1.寧夏醫科大學，寧夏 銀川 750004；2.寧夏醫科大學第二附屬醫院，寧夏 銀川 750001；3.回醫藥現代化省部共建教育部重點實驗室，寧夏 銀川 750004

腦血管病作為神經系統最常見的疾病，是目前今主要的公共健康問題之一。隨著老年人口的不斷增長和生活水平的提高，腦血管病對中老年人的健康狀況構成嚴重威脅。隨著醫療水平的迅速發展，目前對腦血管病的診治水平不斷提高，但該病具有發病率高，復發率高、致殘率高和病死率高的特點，已成為中老年人死亡的主要原因之一[1]。引起該病的重要原因——腦組織缺血使得腦神經功能受到影響，進而對腦組織造成損傷，引發彌漫性或局灶性腦功能障礙。但是關鍵致病原因--腦缺血再灌注后對腦神經功能造成的損傷卻是近年來關注的重點。腦缺血再灌注后神經細胞的損傷主要表現為壞死和凋亡，梗死灶中心地帶細胞壞死為主要的死亡形式，腦缺血后即刻死亡，而在梗死灶周邊區即半暗帶區，凋亡為主要的細胞死亡形式。且缺血再灌注時間與神經細胞凋亡數成正比，至24～48 h 達峰值，時間持續數周之久[3]。作為一種遲發性的死亡細胞，也是梗塞灶形成、擴大的主要原因。因此尋求靶向治療藥物抑制或延緩缺血半暗帶細胞的凋亡，已成為治療腦血管病的風向標。

回族醫學理論認為，腦主總覺，起主導作用。冷(寒) 盛，剮腦于陽外，阻滯“通”使傳導能力，凝滯經絡不得通達于外，影響機體知覺運動，神經-體液系統亦不得正常轉輸[4]。矢荅剌知丸出自回醫四大經典之一《回回藥方》，是書中記載治療腦血管疾病的經典方。原方由柴胡、黑訶子各一兩，蘆薈二兩，失答剌知(元胡)、菖蒲、番鹽各等二錢，沙哈木罕合里(藥西瓜油)、阿里公、安息香、撒額冰各三錢，干姜、胡椒、蓽撥、白芥子、蕓香各一錢，撒吉木你牙(巴豆)二錢，砂糖五錢上干者為末，用剌夫失水(芹菜水)化開，為丸。每服二錢至三錢，熱水送下。原文記載專治“骨節疼痛，左癱右瘓，口眼歪斜，半身不遂，能開纏腸肚風病，最通經絡。”觀其方藥組成運用大量香藥，取其芳香通竅、化積散結、祛痰利濕之功效。回醫認為多因感觸寒冷，飲食不潔，情志內傷所致腦竅失養，精不填髓，痰濕留駐而發病，素體多寒濕，病久致虛而發病，因此治則多以散、通、利為主，由此可見矢荅剌知丸適用于中醫中風痰濕所致的半身不遂、口眼歪斜等證。本項目組前期研究成果表明，經矢荅剌知丸對大鼠腦缺血再灌注損傷的干預，可降低損傷區炎性反應，減少或延緩半暗帶神經細胞凋亡，減少大鼠腦組織梗死灶面積，保護神經腦組織，促進腦缺血后神經血管的修復等方面具有明顯的治療作用。現將研究綜述如下。

1 矢荅剌知丸抗炎癥反應的作用機制

作為人體最為敏感的器官--大腦，當出現腦缺血時即刻引起腦細胞的凋亡和壞死，經藥物治療及自身的應激反應，大腦側支循環的建立使得大腦恢復血供，然而大腦的缺血再灌注引起的損傷激活了炎癥信號通路，通過炎癥細胞的激活、浸潤及黏附分子的合成引發大腦一系列應激炎癥級聯反應，使得腦缺血再灌注損傷轉為炎癥反應的損傷[5，6]。實驗研究發現大鼠腦缺血再灌注模型出現嚴重的神經行為功能損傷，急性期血清IL-6和hs-CRP濃度呈持續增長狀態,尤其2天的變化最明顯，經失答刺知丸治療后血清中炎癥因子IL-6和hs-CRP濃度逐漸下降, 隨著再灌注和藥物干預時間的延長，腦缺血再灌注大鼠模型的神經行為功能不同程度的恢復，效果理想[7]。提示矢荅剌知丸可降低損傷區炎癥反應，降低炎癥因子濃度，對促進腦細胞功能恢復及保護腦組織有一定的治療作用。研究進一步證實[8]矢荅剌知丸可通過降低大鼠腦缺血再灌注模型核轉錄因子NF-KB的表達，發揮抑制炎癥細胞的核轉錄調控作用，使得矢荅剌知丸對腦組織神經細胞的保護機制更有說服力。

2 矢荅剌知丸抗凋亡機制的研究

腦缺血發生，缺血灶中心帶即刻發生不可逆的死亡，然而缺血半暗帶細胞則已緩慢死亡的形式發生，即為凋亡。因此，如何挽救半暗帶細胞的死亡，延緩或抑制凋亡，成為治療腦血管病的有利途徑[9]。基于此，項目組做了一系列有關抗凋亡的研究。

項目組實驗研究表明[10]，PI3-K/AKT 信號傳導通路是重要的抑制細胞凋亡的通路，通過多種神經細胞的綜合作用激活PI3-K/AKT 信號通路，聯動一系列抗凋亡的機制，保護腦組織，發揮腦保護的作用。經矢荅剌知丸給藥的大鼠腦缺血再灌注模型表明，當 PI3-K表達增高時，其下游 AKT 表達也增高，且隨著缺血再灌注時間的延長，矢荅剌知丸7天組的PI3-K和AKT表達最高，神經功能恢復的最明顯。為進一步明確具體是哪些蛋白在發揮抗凋亡的作用，項目組進行深入的研究，經研究發現[11], Bc1-2 及 Bax 蛋白作為抗凋亡及促凋亡的兩個重要蛋白，二者比例表達的高低對衡量治療腦血管病的效果尤為密切。經矢荅剌知丸灌藥的大鼠腦缺血再灌注模型發現，矢荅剌知丸可上調Bc1-2蛋白的表達，下調Bax 蛋白的表達，提示矢荅剌知丸具有良好的抗凋亡的作用，其作用機制可能與調節Bc1-2 及 Bax 蛋白兩者的比例有關系。

項目組還發現Caspase家族同樣介導腦缺血后神經細胞的凋亡[12]，Caspase 家族在細胞凋亡的過程中占據關鍵地位，可直接介導凋亡細胞解體，其家族因子的活化是凋亡通路始動的關鍵環節，其中Caspase-3和Caspase-9為Caspase家族的代表因子。經試驗觀察矢荅剌知丸可明顯降低大鼠腦缺血再灌注模型中Caspase-3和Caspase-9因子的表達，減少細胞的凋亡率。此外項目組還對熱休克蛋白HSP70 (一種腦缺血、缺氧時就有保護性作用的應激蛋白)進行了研究[13]，其結論同具有說服力。項目組通過對矢荅剌知丸抗凋亡機制的長期研究，理論依據已日趨成熟，從抗凋亡信號通路的研究到具體的促凋亡及抗凋亡蛋白及凋亡因子家族的研究。綜上所述，矢荅剌知丸可激活抗凋亡信號通路，通過上調抗凋亡因子蛋白及下調促凋亡因子蛋白，抑制凋亡家族的活化，觸發應激蛋白，從而起到保護腦組織神經細胞的作用。

3 矢荅剌知丸對大鼠腦缺血再灌注后模型海馬區作用的影響

多數學者認為，腦血管疾病后遺癥的發生主要與海馬區神經細胞因子的再生性障礙密不可分，尤其缺血性腦損傷后遺癥的發生更是與之息息相關。因此，受損的神經細胞活化及再生神經營養因子，抑制死亡因子發揮其調節作用至關重要。項目組研究發現[14]，海馬區神經生長因子(NDF)對腦缺血再灌注損傷后的神經細胞有一定保護作用，作為神經系統重要的活性物質之一，NDF執行促進神經系統的正常發育及再生等方面的作用[15，16]。矢荅剌知丸給藥后能上調大鼠腦缺血再灌注后海馬區 NGF 陽性細胞的表達，尤其是海馬CA1區陽性細胞的表達明顯，并且能夠減少大鼠腦組織缺血后的壞死的面積[14]，充分說明失荅刺知丸能夠活化神經營養因子，對腦組織神經細胞有一定的保護作用。

4 矢荅剌知丸對Notch 信號通路作用機制的影響

Notch信號通路廣泛存在于脊椎動物和非脊椎動物中，是一種高度保守的細胞間信號通路[17]。通過與相鄰細胞間相互作用來共同參與細胞增殖、分化等多個過程，對組織、器官的分化和發育具有重要作用[17-19]。近年來，學者對Notch信號相關通路的研究較多，經長期對矢荅剌知丸作用機制的研究，對其抗炎癥反應及抗凋亡的作用機理已較明確，但矢荅剌知丸是否也作用于Notch信號通路，參與細胞的增值及分化，對腦缺血后神經血管的修復起到一定的作用，有待研究。為此，近年來項目組專注于矢荅剌知丸對Notch信號通路的研究。研究初步發現[20-22]，矢荅剌知丸通過上調Notch信號通路上游的配體和受體Notch1、Jagged1及Notch4、Delta4蛋白的表達，作用于Notch信號通路使其發揮通過增值分化等作用促進缺血再灌注后神經血管的恢復的功能。研究還發現，經矢荅剌知丸灌胃后的大鼠腦缺血再灌注模型，矢荅剌知丸高劑量7天組大鼠存活率較高，神經功能損傷評分也降低明顯。因此本項目組推斷作為Notch信號通路上游代表性的靶基因，Notch1、Jagged1及Notch4、Delta4的高表達可作為Notch信號通路激活進而發揮腦保護作用促進神經功能恢復的標志。

為進一步證實矢荅剌知丸可激活Notch信號通路，項目組將對Notch 信號通路中下游的堿性螺旋-環-螺旋(basic helix-loop-helix,b HLH)轉錄因子Hes家族進行更進一步的研究，以此作為矢荅剌知丸激活Notch信號通路的補充證據。

5 小結和展望

綜上所述，矢荅剌知丸可通過參與抗炎癥反應，抗凋亡的過程，促進海馬區神經生長因子的高表達，促進缺血再灌注后神經血管的恢復，激活相關信號通路， 從而發揮對腦組織神經的保護作用。目前，已證實矢荅剌知丸可上調Notch信號通路上游的相關配體和受體，激活Notch信號通路，促進神經血管的恢復。為進一步證實該結論的可靠性，本項目組將繼續對Notch信號通路下游的相關靶基因進行深一步的研究。且目前僅限于對矢荅剌知丸理論成果的研究，臨床實驗的資料尚不完整，有待進一步研究。